معلومة

1: مقدمة في علم الأحياء - علم الأحياء

1: مقدمة في علم الأحياء - علم الأحياء


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

1: مقدمة في علم الأحياء

وضع البيولوجيا التركيبية لمواجهة تحديات القرن الحادي والعشرين: تقرير موجز لسلسلة ندوة ست أكاديميات (2013)

يجب أن تسير القوانين والمؤسسات جنبًا إلى جنب مع تقدم العقل البشري. وكلما أصبح ذلك أكثر تطورًا واستنارة ، مع اكتشاف الاكتشافات الجديدة ، واكتشاف حقائق جديدة ، وتغير الأخلاق والآراء ، مع تغير الظروف ، يجب على المؤسسات أن تتقدم أيضًا لمواكبة العصر.

أظهر مطلع الألفية مشهدًا بحثيًا جديدًا تلوح فيه العلوم البيولوجية بشكل كبير وحيث تبدو الإمكانيات التقنية التي بالكاد حلم بها منذ عقود قابلة للتحقيق بشكل مشروع. العلوم البيولوجية لهذا القرن هي نتاج عقود من التقدم في ، على سبيل المثال ، علم الوراثة وعلم الجينوم ، والبيولوجيا الجزيئية والأنظمة ، وتقنيات الهندسة الحيوية. يعتمد علم الأحياء الحديث أيضًا على الاكتشافات من خارج علوم الحياة ويدمجها. لقد لعبت تخصصات متنوعة مثل الهندسة والكيمياء والحوسبة والعلوم الاجتماعية أدوارًا مهمة في تشكيل علم الأحياء في القرن الحادي والعشرين.

يحدد الترابط بيولوجيا اليوم و rsquos ويقدم ، في بعض الأماكن ، ارتباطًا غير مسبوق ومتزايد بشكل كبير للعديد من تيارات الاكتشافات والابتكارات. 1 أصبح علم الأحياء أيضًا مسعى عالميًا ، مع تقنيات الشبكات التي تتيح أنماطًا جديدة من التعاون بين فرق متعددة التخصصات من جميع أنحاء العالم. في هذا العالم المتشابك ، يتمتع الباحثون بالقدرة على تطوير شراكات تعزز مناهج جديدة للبحث العلمي ، وطرح أسئلة جديدة حول آليات الحياة ، ومعالجة الاحتياجات العالمية بطرق مبتكرة.

لكن القرن الجديد يحمل معه تحديات جديدة. يعني التزايد المستمر في عدد سكان العالم مجموعة من المشاكل الجديدة وتغير مناخ mdashclimate ، وزيادة الغذاء و

____________________________

1 توماس لي ، مدير مكتب تكنولوجيا النظم الدقيقة ، وكالة مشاريع البحوث الدفاعية المتقدمة.

احتياجات الطاقة ، وتشتت الأمراض الحالية والناشئة و mdas ، ومجموعة من الأسئلة التي لم تتم الإجابة عليها حول كيفية تقديم الأنظمة البشرية والطبيعية الحلول. يعتقد العديد من العلماء والمهندسين أن بعض تحديات القرن الجديد قد تتم مواجهتها من خلال مجال شاب ومن المحتمل أن يكون تحويليًا وعلم الأحياء التخليقي mdashsynthetic & mdasht الذي يسعى إلى تسريع التحسينات في كيفية الشراكة مع الطبيعة لتلبية احتياجاتنا.

بعبارات أبسط ، تعد البيولوجيا التركيبية نظامًا ناشئًا يجمع بين النهج العلمي والهندسي لدراسة علم الأحياء والتلاعب به. على سبيل المثال ، يسعى أحد فروع البيولوجيا التركيبية إلى تطبيق مبادئ هندسية لتحقيق الأجزاء البيولوجية المعيارية التي يمكن إعادة استخدامها بشكل موثوق به & ldquo خارج الرف & rdquo لأداء وظائف محددة. بدلاً من السؤال & ldquo كيف يعمل نظام بيولوجي طبيعي موجود؟ ، يسأل هؤلاء علماء الأحياء الاصطناعية ، & ldquo ما المكونات الضرورية لتشفير سلوك معين داخل نظام حي مُهندَس؟ & rdquo من خلال طرح أسئلة مختلفة ، يأمل علماء الأحياء التركيبية في تحسين قدرتنا الجماعية على الهندسة أنظمة بيولوجية مخصصة مصممة لتلبية الاحتياجات البشرية المحددة. يأمل العلماء الذين يستخدمون مناهج تستند إلى البيولوجيا التركيبية أيضًا أن تؤدي الأساليب البناءة لدراسة علم الأحياء إلى فهم أعمق لأنظمة الحياة الطبيعية.

يتم اتباع مناهج مختلفة من أجل تحقيق التعلم العملي على أفضل وجه من خلال بناء الهندسة rdquo و & ldquoscaleable & rdquo في البيولوجيا التركيبية. على سبيل المثال ، يمكن أن ينتج عن تخليق الجينوم الكامل ، عند دمجه مع الفحص أو الاختيار التطوري ، سلالات خلوية محسّنة للتصنيع الحيوي مع دعم نهج الجينات العكسية & ldquoreverse للاكتشاف العلمي.

من المهم ملاحظة أن بعض جوانب أبحاث البيولوجيا التركيبية كانت مثيرة للجدل تقنيًا. يتساءل البعض ، على سبيل المثال ، عما إذا كان من الممكن توحيد الأجزاء الجينية بشكل موثوق لإعادة استخدامها عبر السياقات الجينية والبيئية المتغيرة.

داخل مجتمع البحث ، تعزز البيولوجيا التركيبية العلاقات عبر مجموعة فريدة وعالمية من الممارسين تمتد إلى ما وراء الأكاديميين والطلاب الراسخين العاملين في المؤسسات التقليدية وتشمل أعضاء من مجتمع الباحثين الهواة (DIY). علاوة على ذلك ، فإن الاتصال الذي توفره شبكة الويب العالمية يمنح الباحثين فرصة غير مسبوقة للتواصل والتعاون ومشاركة نتائج البحوث عبر المجتمعات والدول.

على الرغم من أن البيولوجيا التركيبية لا تزال في مهدها ، إلا أن أبحاث mdashcore قد اقتصرت إلى حد كبير على الجهود المبذولة لتحديد وصقل الوحدات البيولوجية التي تؤدي وظائف جينية أو كيميائية حيوية محددة ولتحسين تخليق الحمض النووي وطرق البناء و [مدش] فإن الرؤية الجماعية للمجال طموحة. يعتقد المؤيدون أن التقدم في البيولوجيا التركيبية سيعزز الإمكانات البشرية من خلال دورة متداخلة يوسع فيها التقدم التدريجي فهمنا للحياة. إن تعميق فهمنا للعمليات البيولوجية الطبيعية سيؤدي بدوره إلى تحسين الوضع البيولوجي و ldquotoolbox & rdquo الذي يمنح العلماء والمهندسين الوسائل لهندسة الكائنات الحية التي تقدم أشكالًا جديدة من التحكم في التلوث ، والأدوية الجديدة ، ومصادر الطاقة. في نهاية المطاف ، يأمل علماء الأحياء التركيبية في تصميم وبناء أنظمة بيولوجية مُهندَسة بقدرات غير موجودة في النظم الطبيعية-

إمكانيات و mdashability التي يمكن استخدامها في النهاية للتطبيقات في التصنيع وإنتاج الغذاء والصحة العالمية. على الرغم من أن البحث كان مقصورًا إلى حد كبير على العمل على المستوى الجزيئي أو الخلوي ، فإن الحكومات والصناعات في جميع أنحاء العالم تستثمر موارد كبيرة في أبحاث البيولوجيا التركيبية وتطوير المنتجات.

البيولوجيا التركيبية و [مدش] على عكس أي تخصص بحثي يسبقه و [مدش] لديه القدرة على تجاوز عملية التطور الأقل قابلية للتنبؤ للدخول في طريقة جديدة وديناميكية للعمل مع الأنظمة الحية. وهكذا ، في حين أن البيولوجيا التركيبية لا تزال مجالًا ناشئًا للبحث ، فقد جذبت اهتمامًا كبيرًا. ومع ذلك ، تبقى العديد من الأسئلة:

& bull ما الحلول التي يمكن أن تقدمها البيولوجيا التركيبية بشكل واقعي لمواجهة التحديات العالمية الحالية؟

& bull كيف يمكننا إعداد الباحثين بشكل أفضل للعمل في البيولوجيا التركيبية؟

& bull ما هي الإمكانيات التجارية والصناعية والطبية للبيولوجيا التركيبية؟

& bull ما هي الاهتمامات الأخلاقية والاجتماعية التي تثيرها البيولوجيا التركيبية ، وكيف يمكن معالجتها محليًا أو جماعيًا؟

& bull ما هي أفضل طريقة لإشراك الجمهور لتمكين فهم الوعود والمخاطر في هذا المجال الناشئ؟

& bull ما هي ترتيبات الملكية الفكرية وبراءات الاختراع والمشاركة والملكية التي ستسمح للبيولوجيا التركيبية بالتقدم على أفضل وجه؟

& bull كيف ينبغي تنظيم البيولوجيا التركيبية ، وما الشكل الذي يجب أن تتخذه أطر الرقابة أو الحوكمة؟

& bull هل تطرح البيولوجيا التركيبية مخاوف جديدة تتعلق بالسلامة البيولوجية والأمن البيولوجي ، وإذا كان الأمر كذلك ، فكيف يمكن معالجتها بفعالية؟

يتصارع أصحاب المصلحة في جميع أنحاء العالم مع مثل هذه الأسئلة. في الولايات المتحدة ، على سبيل المثال ، حدد الرئيس & rsquos Commission لدراسة القضايا الأخلاقية الحيوية المبادئ والتوصيات الأساسية لغرض توجيه البحث المستمر في البيولوجيا التركيبية. 2 واستجابة للتطورات في البيولوجيا التركيبية ، قامت المعاهد الوطنية للصحة بمراجعة إرشاداتها بشأن الحمض النووي المؤتلف 3 بناءً على دراسة المجلس الاستشاري العلمي الوطني للأمن الحيوي و rsquos للبيولوجيا التركيبية في سياق البحوث ذات الاستخدام المزدوج. 4

____________________________

2 أنيتا ألن ، أستاذة القانون في هنري سيلفرمان وأستاذ الفلسفة بكلية الحقوق بجامعة بنسلفانيا وعضو لجنة الرؤساء ولجنة الرؤساء ، ناقشت توصيات اللجنة و rsquos في ندوة شنغهاي. انظر الصفحة 22 من هذا التقرير.

3 وزارة الصحة والخدمات الإنسانية ، المعاهد الوطنية للصحة ، مارس 2013. إرشادات المعاهد الوطنية للصحة للبحوث المتعلقة بجزيئات الحمض النووي المؤتلف أو الاصطناعية (إرشادات المعاهد الوطنية للصحة). على الإنترنت على http://oba.od.nih.gov/rdna/nih_guidelines_oba.html (تمت الزيارة في 27 مارس 2013).

4 المجلس الاستشاري الوطني للعلوم للأمن الحيوي (NSABB) ، أبريل 2010. معالجة مخاوف الأمن الحيوي المتعلقة بالبيولوجيا التركيبية: تقرير الاستشارات العلمية الوطنية

ومع ذلك ، مع بدء المناقشات الجادة حول البيولوجيا التركيبية ، لا تزال هناك العديد من الأسئلة حول أفضل السبل لإدارة ، وتحفيز ، والتحكم في التطوير المستمر للمجال. يتطلب حل هذه الأسئلة مدخلات من المجتمعين العام والخاص لأصحاب المصلحة.

الأهم من ذلك ، أن البيولوجيا التركيبية هي مجال من مجالات العلوم والهندسة التي تثير القضايا الفنية والأخلاقية والتنظيمية والأمنية والسلامة الحيوية والملكية الفكرية وغيرها من القضايا التي سيتم حلها بشكل مختلف في أجزاء مختلفة من العالم. حتما ، سيؤثر هذا على كيفية تطور المجال داخل الدول وعلى الصعيد الدولي.

نظرًا لأن أبحاث العلوم والهندسة أصبحت أكثر عالمية ، فإن المشاركة الدولية في التقنيات الناشئة أمر بالغ الأهمية. لقد أصبح من الصعب بشكل متزايد وضع قيود على التقدم العلمي أو توقع اتباع القواعد والبروتوكولات الموضوعة في بلد ما في بلد آخر. فقط من خلال التبادل الدولي للأفكار حول التحديات العلمية والتقنية و mdashas وكذلك التحديات السياسية والتنظيمية والقانونية التي تنشأ حول المجالات العلمية الناشئة و mdashw سيكون من الممكن للشبكة العالمية من العلماء والمهندسين وصانعي السياسات تطوير آليات تشجع التقدم المستمر في الناشئة المجالات مع زيادة الوعي بـ & mdashand ومعالجة التحديات التي قد تنشأ بشكل استباقي و mdash.


شاهد الفيديو: مقدمه علم الاحياء part 1 (كانون الثاني 2023).